JP4403115B2 - Display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明はポリシリコンを用いた表示装置及びその製造方法に関し、特に、工程を単純化できる液晶表示装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a display device using polysilicon and a manufacturing method thereof, and more particularly to a liquid crystal display device capable of simplifying the process and a manufacturing method thereof.
通常、液晶表示装置は、液晶表示パネル(以下、液晶パネルと称す)にマトリクス状に配列された液晶セルのそれぞれがビデオ信号によって光透過率を調節することで、画像を表示する。 In general, in a liquid crystal display device, each of liquid crystal cells arranged in a matrix on a liquid crystal display panel (hereinafter referred to as a liquid crystal panel) displays an image by adjusting light transmittance according to a video signal.
液晶セルのそれぞれにはビデオ信号を独立的に供給するためのスイッチ素子として、薄膜トランジスタ(以下、TFTと称す)が用いられる。このようなTFTの活性層としては、アモルファスシリコン又はポリシリコンが用いられる。ここで、アモルファスシリコンより電荷移動度が約100倍程度速いポリシリコンを用いる場合、高い応答速度を必要とする駆動回路を液晶パネルに内蔵することができる。 A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is used as a switching element for independently supplying a video signal to each liquid crystal cell. As the active layer of such a TFT, amorphous silicon or polysilicon is used. Here, in the case of using polysilicon whose charge mobility is about 100 times faster than that of amorphous silicon, a driving circuit requiring a high response speed can be incorporated in the liquid crystal panel.
図1は、駆動回路が内蔵された従来のポリ液晶パネルのTFT基板を概略的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a TFT substrate of a conventional poly liquid crystal panel with a built-in drive circuit.
図1に示すポリシリコンTFT基板は、ゲートライン2とデータライン4との交差により定義される画素領域ごとに、TFT30及び画素電極22が形成される画像表示領域7と、画像表示領域7のデータライン4を駆動するためのデータドライバ5と、画像表示領域7のゲートライン2を駆動するためのゲートドライバ3とを備える。
The polysilicon TFT substrate shown in FIG. 1 has an
画像表示領域7は、複数のゲートライン2とデータライン4との交差により定義される画素領域の各々に形成されたTFT30及び画素電極22を備える。TFT30は、ゲートライン2のスキャン信号に応答してデータライン4からのビデオ信号を画素電極22に充電する。ビデオ信号が充電された画素電極22は、TFT基板と液晶を挟んで向き合うカラーフィルター基板の共通電極と電位差を発生させ、その電位差のため、液晶分子が誘電異方性によって回転する。このような液晶分子の回転程度に応じて、光透過率が変化することにより階調が具現される。
The
ゲートドライバ3は、ゲートライン2を順次駆動する。
The
データドライバ5は、ゲートライン2の駆動時ごとにデータライン4にビデオ信号を供給する。
The
図2は図1に示すポリシリコンTFT基板の画像表示領域7に含まれた一画素領域を拡大して示す平面図、図3は図2に示すTFT基板の画素領域のI-I'線に沿う断面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing one pixel region included in the
図2及び図3に示すTFT基板は、ゲートライン2及びデータライン4と接続されるTFT30及びTFT30と接続される画素電極22を備える。TFT30は、NMOS-TFT又はPMOS-TFTで形成されるが、以下ではNMOS-TFTで形成される場合のみを説明する。
The TFT substrate shown in FIGS. 2 and 3 includes a
TFT30は、ゲートライン2と接続されたゲート電極6、データライン4に含まれるソース電極、及び保護膜18を貫通する画素コンタクトホール20を介して画素電極22と接続されるドレイン電極10を備える。ゲート電極6は、ゲート絶縁膜16を挟んでバッファ膜12上に形成される活性層14のチャネル領域14Cと重畳されるように形成される。ソース電極及びドレイン電極10はゲート電極6と層間絶縁膜26を挟んで形成される。そして、ソース電極及びドレイン電極10は、層間絶縁膜26及びゲート絶縁膜16を貫通するソースコンタクトホール24S及びドレインコンタクトホール24Dのそれぞれを介して、n+不純物が注入された活性層14のソース領域14S及びドレイン領域14Dのそれぞれと接続される。
The TFT 30 includes a
このようなポリシリコン型TFT基板の画像表示領域32は、次のように6マスク工程により形成される。 Such an image display region 32 of the polysilicon type TFT substrate is formed by a six mask process as follows.
具体的に、第1マスク工程により、下部基板1上にバッファ膜12が形成され、その上に活性層14が形成される。活性層14は、バッファ膜12上にアモルファスシリコンを蒸着後、レーザーで結晶化してポリシリコンになった後、第1マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、ポリシリコン層をパターニングすることによって形成される。
Specifically, the buffer film 12 is formed on the
第2マスク工程において、活性層14の形成されたバッファ膜12上にゲート絶縁膜16が形成され、その上にゲートライン2及びゲート電極6が形成される。そして、ゲート電極6をマスクとして用いて、活性層14の非重畳領域にn+不純物を注入して活性層14のソース領域14S及びドレイン領域14Dを形成する。
In the second mask process, the gate insulating film 16 is formed on the buffer film 12 on which the
第3マスク工程において、ゲートライン2及びゲート電極6の形成されたゲート絶縁膜16上に層間絶縁膜26が形成され、層間絶縁膜26及びゲート絶縁膜16を貫通するソースコンタクトホール24S及びドレインコンタクトホール24Dが形成される。
In the third mask process, an interlayer insulating film 26 is formed on the gate insulating film 16 on which the
第4マスク工程において、層間絶縁膜26上にソース電極を含むデータライン4及びドレイン電極10が形成される。
In the fourth mask process, the data line 4 and the
第5マスク工程において、データライン4及びドレイン電極10の形成された層間絶縁膜26上に保護膜18が形成され、保護膜18を貫通してドレイン電極10を露出させる画素コンタクトホール20が形成される。
In the fifth mask process, the
第6マスク工程において、画素コンタクトホール20を介してドレイン電極10と接続された透明な画素電極22が保護膜18上に形成される。
In the sixth mask process, a
このように、従来のポリシリコン型TFT基板の画像表示領域7は、6マスク工程により形成されるので、製造工程が複雑であるという問題点がある。これは、一つのマスク工程が、薄膜蒸着工程、洗浄工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、フォトレジスト剥離工程及び検査工程などのような多くの工程を含むためである。
Thus, since the image display
また、従来のポリシリコン型TFT基板は、画像表示領域7と共にゲートドライバ3及びデータドライバ5を形成する場合、CMOS−TFTを形成しなければならないので、9マスク工程へと工程数が増加して製造工程が一層複雑になる。よって、原価節減のためにはポリTFT基板のマスク工程数を低減できる方案が必要である。
Further, in the conventional polysilicon type TFT substrate, when the
したがって、本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、工程を単純化できる表示装置及びその製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described points, and provides a display device that can simplify the process and a manufacturing method thereof.
前記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、画像表示領域とドライバ領域とを有する基板と、前記基板上の画像表示領域に形成される第1活性層、前記ドライバ領域に形成される第2活性層及び第3活性層と、前記第1ないし第3活性層上に形成される第1絶縁膜と、前記第1ないし第3活性層に対応して前記第1絶縁膜上にそれぞれ形成される第1ゲート電極、第2ゲート電極及び第3ゲート電極と、前記第1ゲート電極と接続されるゲートライン及び画素電極を含む第1導電膜と、前記第1導電膜が形成された第1絶縁膜上に形成され、前記第1ないし第3活性層のソースおよびドレイン領域を露出させるコンタクトホールと前記画素電極を露出させる透過孔が形成された第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜上に形成され、前記第1ないし第3活性層のソースおよびドレイン領域とそれぞれ接続される第1ないし第3ソース電極及び第1ないし第3ドレイン電極と、前記第1ソース電極に接続されるデータラインを含む第2導電パターンとを含み、前記第1ないし第3ゲート電極、前記ゲートライン及び前記画素電極は、金属層が透明導電層上に形成される二重層構造を有し、前記画素電極の透明導電層は、前記画素領域において前記絶縁層及び金属層を貫通する透過孔を介して露出されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention is formed in a substrate having an image display region and a driver region, a first active layer formed in the image display region on the substrate, and the driver region. Second active layer and third active layer, a first insulating film formed on the first to third active layers, and on the first insulating film corresponding to the first to third active layers. A first conductive film including a first gate electrode, a second gate electrode, and a third gate electrode, a gate line and a pixel electrode connected to the first gate electrode, and the first conductive film are formed. A second insulating film formed on the first insulating film and formed with a contact hole exposing the source and drain regions of the first to third active layers and a transmission hole exposing the pixel electrode; Formed on an insulating film, First to third source electrodes and first to third drain electrodes connected to the source and drain regions of the third active layer, respectively, and a second conductive pattern including a data line connected to the first source electrode; The first to third gate electrodes, the gate line, and the pixel electrode have a double layer structure in which a metal layer is formed on the transparent conductive layer, and the transparent conductive layer of the pixel electrode includes the pixel characterized in that it is exposed through the transparent hole penetrating the insulating layer and the metal layer in the region.
また、本発明に係る表示装置の製造方法は、基板上に第1乃至第3活性層を形成する工程と、前記活性層上に第1絶縁膜を形成する工程と、前記第1ゲート電極、第2ゲート電極及び第3ゲート電極と、前記第1ゲート電極と接続されたゲートラインと、前記第1絶縁膜上の画素電極とを含み、金属層が透明導電層上に形成される二重層構造を持つ第1の導電パターンを形成する工程と、前記第1活性層及び第2活性層上に第1不純物でドープされたソース及びドレイン領域を形成する工程と、前記第3活性層上に第2不純物でドープされたソース及びドレイン領域を形成する工程と、前記第1導電パターン上に第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1、第2及び第3活性層のソース及びドレイン領域を露出させるソース及びドレインコンタクトホールを形成し、前記画素電極の前記透明導電層を露出させる透過孔を形成する工程と、前記第1、第2及び第3活性層のソース及びドレイン領域に接続された第1、第2及び第3ソース及びドレイン領域、データラインを含む第2導電パターンを形成する工程とを含み、前記第1ドレイン電極は、前記画素電極の前記透明導電層と接続される。 In addition, the method for manufacturing a display device according to the present invention includes a step of forming first to third active layers on a substrate, a step of forming a first insulating film on the active layer, the first gate electrode, A double layer including a second gate electrode and a third gate electrode, a gate line connected to the first gate electrode, and a pixel electrode on the first insulating film, wherein the metal layer is formed on the transparent conductive layer Forming a first conductive pattern having a structure; forming source and drain regions doped with a first impurity on the first active layer and the second active layer; and forming on the third active layer. Forming source and drain regions doped with a second impurity; forming a second insulating film on the first conductive pattern; and source and drain regions of the first, second and third active layers Source and drain contour to expose Forming a through hole to expose the transparent conductive layer of the pixel electrode, and first, second and third connected to the source and drain regions of the first, second and third active layers. Forming a second conductive pattern including a third source and drain region and a data line, wherein the first drain electrode is connected to the transparent conductive layer of the pixel electrode.
本発明に係る表示装置及びその製造方法は、画像表示領域と共に駆動回路を形成しながらも、7マスク工程に工程数を減少できる。これにより、材料及び設備投資のコスト等の低減及び歩留まりの向上を図ることができる。 The display device and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the number of steps to seven mask steps while forming the drive circuit together with the image display region. Thereby, it is possible to reduce the cost of materials and capital investment and improve the yield.
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図4は本発明の実施の形態によるポリTFT基板の一部分を示す平面図、図5は図4に示すTFT基板のIII−III'、IV−IV'線に沿う断面図である。 4 is a plan view showing a part of a poly TFT substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along lines III-III ′ and IV-IV ′ of the TFT substrate shown in FIG.
図4及び図5に示すポリシリコンTFT基板は、画像表示領域196と、画像表示領域196のゲートライン102を駆動するゲートドライバ194と、データライン104を駆動するデータドライバ192とを備える。
4 and 5 includes an
画像表示領域196は、ゲートライン102及びデータライン104に接続されたTFT130と、TFT130に接続された画素電極122及びストレージキャパシタ160とを備える。TFT130はNMOS−TFT又はPMOS−TFTで形成されるが、以下ではNMOS−TFTで形成された場合のみを説明する。よって、画像表示領域196のTFT130は第1NMOS−TFT130と定義することにする。
The
データライン104は、層間絶縁膜118を挟んでゲートライン102及びストレージライン152と交差して画素電極122が形成される画素領域を定義する。
The
第1NMOS−TFT130は、ゲートライン102のゲート信号に応答して、データライン104のビデオ信号を画素電極122に供給する。このために、第1NMOS−TFT130は、ゲートライン102と接続された第1ゲート電極106と、データライン104に含まれた第1ソース電極と、画素電極122と接続された第1ドレイン電極110と、第1ソース電極及び第1ドレイン電極110間にチャネルを形成する第1活性層114とを備える。
The first NMOS-TFT 130 supplies the video signal of the
ここで、ゲートライン102及び第1のゲート電極106は、ストレージライン152と共に、透明導電層101とその上に金属層103とが積層された二重層構造を持つ。
Here, the
第1活性層114は、バッファ膜112を挟んで下部基板100上に形成される。
第1活性層114は、ゲート絶縁膜116を挟んで第1のゲート電極106と重畳されたチャネル領域114Cと、チャネル領域114Cを挟んでn+不純物の注入されたソース領域114S及びドレイン領域114Dとを備える。第1活性層114のソース領域114S及びドレイン領域114Dは、層間絶縁膜118及びゲート絶縁膜116を貫通する第1ソースコンタクトホール124S及び第1ドレインコンタクトホール124Dを介して、データライン104に含まれた第1ソース電極及び第1のドレイン電極110に各々接続される。そして、第1活性層114は、オフ電流を減少させるために、チャネル領域114C、ソース領域114S及びドレイン領域114D間にn−不純物の注入されたLDD(Lightly Doped Drain)領域をさらに備える。
The first
The first
画素電極122は、画素領域のゲート絶縁膜116上に形成された透明導電層101と、透明導電層101上の枠に沿って残存する金属層103とを備える。換言すれば、画素電極122の透明導電層101は、層間絶縁膜118及び金属層103を貫通する透過孔120を介して露出される。これとは異なり、画素電極122は、残存する金属層103なしに透明導電層101のみで形成されることもできる。このような画素電極122は、TFT130からストレージライン152を横切って透過孔120の側面に沿って延長された第1ドレイン電極110と接続される。具体的に、第1ドレイン電極110は、透過孔120を介して露出された画素電極122の金属層103及び透明導電層101と接続される。このような画素電極122は、薄膜トランジスタ130から供給されたビデオ信号を充電して、図示しないカラーフィルター基板に形成された共通電極と電位差を発生させる。この電位差のため、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルター基板に位置する液晶が誘電異方性によって回転し、図示しない光源から画素電極122を経由して入射される光の透過量を調節して、カラーフィルター基板の方に透過させる。
The
ストレージキャパシタ160は、ストレージライン152とTFT130との間に並列接続された第1及び第2ストレージキャパシタCst1、Cst2を備える。第1ストレージキャパシタCst1は、ストレージライン152が第1の活性層114から延長されたストレージ下部電極150とゲート絶縁膜116を挟んで重畳して形成される。第2ストレージキャパシタCst2は、第1ドレイン電極110が層間絶縁膜118を挟んでストレージライン152と交差して形成される。このような第1及び第2ストレージキャパシタCst1、Cst2の並列連結により容量が増加されたストレージキャパシタ160は、画素電極120に充電されたビデオ信号が安定して維持されるようにする。
The
ゲートドライバ194及びデータドライバ192は、CMOS構造で連結した第2NMOS−TFT180とPMOS−TFT190を含む。
The
第2NMOS−TFT180は、バッファ膜112上に形成された第2活性層144、ゲート絶縁膜116を挟んで第2活性層144のチャネル領域と重畳された第2ゲート電極136、第2ソースコンタクトホール154S及び第2ドレインコンタクトホール154Dを介して第2活性層144のソース領域及びドレイン領域の各々と接続された第2ソース電極138及び第2ドレイン電極140を備える。そして、第2活性層144は、オフ電流を減少させるために、チャネル領域と、ソース領域及びドレイン領域間にn−不純物の注入されたLDD領域をさらに備える。このような第2NMOS−TFT180は、画像表示領域196に形成された第1NMOS−TFT130と同様な構造で形成される。
The second NMOS-
第2PMOS−TFT190は、バッファ膜112上に形成された第3活性層174、ゲート絶縁膜116を挟んで第3活性層174のチャネル領域174Cと重畳された第3ゲート電極166、第3ソースコンタクトホール184S及び第3ドレインコンタクトホール184Dを介して第3活性層174のソース領域174S及びドレイン領域174Dの各々と接続された第3ソース電極168並びに第3ドレイン電極170を備える。ここで、第3活性層174のソース領域174S及びドレイン領域174Dはp不純物が注入されて形成される。
The second PMOS-
このように、本発明に係るポリシリコン型TFT基板は、画素電極122が、二重層構造のゲートライン102、第1乃至第3のゲート電極106、136、166及びストレージライン152と共に、ゲート絶縁膜116上に形成されることで、工程の単純化が可能である。結果として、第1ソース電極を含んだデータライン104、第2及び第3ソース電極138、168、第1乃至第3ドレイン電極110、140、170を含むソース/ドレイン金属パターンが露出された構造を持つが、このようなソース/ドレイン金属パターンは、シール材により封止される領域に位置させて保護できる。例えば、シール材により封止される領域に形成されたソース/ドレイン金属パターンは、その上に塗布される配向膜だけでなく、封止領域に形成された液晶によって十分に保護できる。
As described above, in the polysilicon type TFT substrate according to the present invention, the
図6A乃至図6Gは、本発明の実施の形態によるポリシリコンTFT基板の製造方法を説明する断面図である。ここで、ゲートドライバ194及びデータドライバ192に含まれる第2NMOS−TFT180は、画像表示領域196の第1NMOS−TFT130と同様な構造であるので示さないが、図4を参照して説明することにする。
6A to 6G are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a polysilicon TFT substrate according to an embodiment of the present invention. Here, since the second NMOS-
図6Aを参照すれば、下部基板100上にバッファ膜112が形成され、その上に第1マスク工程により一体化した第1活性層114及びストレージ下部電極150が画像表示領域に形成され、第2活性層144(図示せず)及び第3174がドライバ領域に形成される。
Referring to FIG. 6A, a
バッファ膜112は、下部基板100上にSiO2などのような無機絶縁物質が全面に蒸着されて形成される。
The
次に、バッファ膜112上にLPVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)やPECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)などの方法によりアモルファスシリコン薄膜を形成後、結晶化してポリシリコン薄膜を形成する。このとき、アモルファスシリコン薄膜の結晶化の前に、アモルファスシリコン薄膜内に存在する水素原子を除去するための脱水素化工程を行うこともできる。アモルファスシリコン薄膜の結晶化方法としては、エキシマレーザーアニーリング方法の一つとして、ラインビームを横方向にスキャンしてグレインを横方向に成長させることで、グレインの大きさを向上させた逐次的横方向結晶化(SLS:Sequential Lateral Solidification)方法が主に用いられる。
Next, an amorphous silicon thin film is formed on the
そして、ポリシリコン薄膜を、第1マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によりパターニングして一体化した第1活性層114及びストレージ下部電極150を画像表示領域に形成し、第2活性層144(図示せず)及び第3活性層174をドライバ領域に形成する。
Then, a first
図6Bを参照すれば、第2マスク工程を用いて、ストレージ下部電極150にn+不純物を注入して導電性を持つようにする。
Referring to FIG. 6B, an n + impurity is implanted into the storage
具体的に、第2マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により、ストレージ下部電極150を露出させるフォトレジストパターンを形成し、露出されたストレージ下部電極150にn+不純物を注入することで、ストレージ下部電極150が導電性を持つようにする。そして、フォトレジストパターンをストリップ工程により除去する。
Specifically, a photoresist pattern that exposes the storage
図6Cを参照すれば、第1乃至第3活性層114、144(図示せず)、174とストレージ下部電極150が形成されたバッファ膜112上に、ゲート絶縁膜116が形成され、その上に、第3マスク工程により、二重層構造を持つゲートライン102、第1乃至第3ゲート電極106、136、166及びストレージライン152と共に画素電極122が形成される。
Referring to FIG. 6C, a
ゲート絶縁膜116は、第1乃至第3活性層114、144(図示せず)、174とストレージ下部電極150が形成されたバッファ膜112上に、SiO2などのような無機絶縁物質が全面に蒸着されて形成される。
The
続いて、ゲート絶縁膜116上に透明導電層101及び金属層103がスパッタ法などにより積層される。透明導電層101としては、ITO(Indium Tin Oxide)、TO(Tin Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)及びIZO(Indium Zinc Oxide)などが用いられ、金属層103としては、Mo、Ti、Cu、AlNd、Al、Cr、Mo合金、Cu合金、Al合金などのような金属物質が単一層又は少なくとも二重層構造で用いられる。次に、第2マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、金属層103及び透明導電層101がパターニングされることで、二重層構造を持つゲートライン102、第1乃至第3のゲート電極106、136(図示せず)、166及びストレージライン152と共に画素電極122が形成される。
Subsequently, the transparent
図6Dを参照すれば、第4マスク工程により、第1及び第2活性層114、144(図示せず)のソース領域114S及びドレイン領域114Dと、LDD領域とが形成される。
Referring to FIG. 6D, a
具体的に、第1及び第2ゲート電極106、136(図示せず)をマスクとして、第1活性層114及び第2活性層144(図示せず)の露出部にLDD領域を形成するn−不純物を注入する。
Specifically, an nD region is formed in the exposed portions of the first
続いて、第4マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により、第1及び第2活性層114、144のソース領域114S及びドレイン領域114Dを露出させるフォトレジストパターンを形成し、露出されたソース領域114S及びドレイン領域114Dにn+不純物を注入する。このような第1及び第2活性層114、144のソース領域114S及びドレイン領域114Dは、ゲート電極106、136と重畳されたチャネル領域114Cと、前記n−不純物のみを注入したLDD領域とを挟んで位置する。そして、フォトレジストパターンをストリップ工程により除去する。
Subsequently, a photoresist pattern exposing the
図6Eを参照すれば、第5マスク工程により、第3活性層174にp+不純物を注入して、第3活性層174のソース領域174S及びドレイン領域174Dが形成される。
Referring to FIG. 6E, a
具体的に、第5マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により、第3活性層174の両側領域及びドレイン領域174Dを露出させるフォトレジストパターンを形成する。そして、露出された第3活性層174の両側領域にp+不純物を注入することで、第3活性層174のソース領域174S及びドレイン領域174Dを形成する。このような第3活性層174のソース及びドレイン領域174S、174Dは、第3ゲート電極166と重畳されるチャネル領域174Cを挟んで位置する。次に、フォトレジストパターンはストリップ工程により除去される。
Specifically, a photoresist pattern exposing both side regions and the
図6Fを参照すれば、ゲートライン102、ゲート電極106、136(図示せず)、166、ストレージライン152及び画素電極122が形成されたゲート絶縁膜116上に、第6マスク工程により、ソース及びドレインコンタクトホール124S、124D、154S、154D、184S、184Dと透過孔120を持つ層間絶縁膜118が形成される。
Referring to FIG. 6F, a sixth mask process is performed on the
層間絶縁膜118は、ゲートライン102、ゲート電極106、136(図示せず)、166、ストレージライン152及び画素電極122が形成されたゲート絶縁膜116上に、SiO2やSiNxなどのような無機絶縁物質が全面に蒸着されて形成される。
The
続いて、第6マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、層間絶縁膜118及びゲート絶縁膜116を貫通する第1乃至第3ソースコンタクトホール124S、154S(図示せず)、184S、第1乃至第3ドレインコンタクトホール124D、154D(図示せず)、184D、並びに層間絶縁膜118を貫通する透過孔120が形成される。第1乃至第3ソースコンタクトホール124S、154S、184Sは第1乃至第3活性層114、144、174のソース領域114S、174Sの各々を露出させ、第1乃至第3ドレインコンタクトホール124D、154D、184Dは第1乃至第3活性層114、144、174のドレイン領域114D、174Dの各々を露出させる。透過孔120は画素電極122の上部層である金属層103を露出させる。
Subsequently, first to third source contact holes 124S, 154S (not shown), 184S, first through the
次に、透過孔120を介して露出された画素電極122の金属層103をエッチングして透明導電層101を露出させる。このとき、透明導電層101の周辺部には、層間絶縁膜118と重畳された金属層103が残存することもある。
Next, the transparent
図6Gを参照すれば、第7マスク工程により、層間絶縁膜118上に第1のソース電極を含んだデータライン104、第2及び第3のソース電極138(図示せず)、168、第1乃至第3のドレイン電極110、140(図示せず)、170を含むソース/ドレイン金属パターンが形成される。
Referring to FIG. 6G, the
ソース/ドレイン金属パターンは、層間絶縁膜118上にソース/ドレイン金属層を形成後、第7マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により、ソース/ドレイン金属層をパターニングして形成される。データライン104及び第1のドレイン電極110は、第1ソースコンタクトホール124S及び第1ドレインコンタクトホール124Dを介して、第1活性層114のソース領域114S及びドレイン領域114Dの各々と接続される。また、第1ドレイン電極110は、ストレージライン152と重畳されながら透過孔120を介して画素電極122と接続される。第2ソース電極138及び第2ドレイン電極140は、第2ソースコンタクトホール154S及び第2ドレインコンタクトホール154Dを介して、第2活性層144のソース領域及びドレイン領域の各々と接続される。第3ソース電極168及び第3のドレイン電極170は、第3ソースコンタクトホール184S及び第3ドレインコンタクトホール184Dを介して、第3活性層174のソース領域174S及びドレイン領域174Dの各々と接続される。
The source / drain metal pattern is formed by forming a source / drain metal layer on the
このように、本発明の実施の形態によるポリシリコンTFT基板の製造方法は、7マスク工程で工程の単純化が可能である。結果として、本発明の実施の形態によるポリTFT基板は、保護膜の不在によりソース/ドレイン金属パターンが露出された構造を持つが、全てシール材により封止される領域に位置するので、その上に塗布される配向膜だけでなく、封止領域に充填される液晶によって十分に保護できる。 As described above, the method of manufacturing the polysilicon TFT substrate according to the embodiment of the present invention can be simplified by seven mask processes. As a result, the poly TFT substrate according to the embodiment of the present invention has a structure in which the source / drain metal pattern is exposed due to the absence of the protective film, but is located in the region sealed by the sealing material. It can be sufficiently protected not only by the alignment film applied to the substrate but also by the liquid crystal filled in the sealing region.
上述したように、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法は、画像表示領域と共に駆動回路を形成しながらも、7マスク工程に工程数を低減できる。これにより、材料及び設備投資のコストの低減及び歩留まりの向上を図ることができる。 As described above, the liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the number of steps to seven mask steps while forming the drive circuit together with the image display region. Thereby, the cost of materials and capital investment can be reduced and the yield can be improved.
以上で説明した内容により、当業者であれば、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様に変更・修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲により定められなければならない。 From the above description, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification, but must be defined by the claims.
1、100 基板
2、102 ゲートライン
3、194 ゲートドライバ
4、104 データライン
5、192 データドライバ
6、106、136、166 ゲート電極
7、196 画像表示領域
10、110、140、170 ドレイン電極
12、112 バッファ膜
14、114、144、174 活性層
14S、114S、174S ソース領域
14D、114D、174D ドレイン領域
14C、114C、174C チャネル領域
16、116 ゲート絶縁膜
18 保護膜
20 画素コンタクトホール
22、122 画素電極
24S、124S、154S、184S ソースコンタクトホール
26、118 層間絶縁膜
30、130、180、190 薄膜トランジスタ
150 ストレージ下部電極
160 ストレージキャパシタ
1, 100
Claims (24)
前記基板上の画像表示領域に形成される第1活性層、前記ドライバ領域に形成される第2活性層及び第3活性層と、
前記第1ないし第3活性層上に形成される第1絶縁膜と、
前記第1ないし第3活性層に対応して前記第1絶縁膜上にそれぞれ形成される第1ゲート電極、第2ゲート電極及び第3ゲート電極と、前記第1ゲート電極と接続されるゲートライン及び画素電極を含む第1導電膜と、
前記第1導電膜が形成された第1絶縁膜上に形成され、前記第1ないし第3活性層のソースおよびドレイン領域を露出させるコンタクトホールと前記画素電極を露出させる透過孔が形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成され、前記第1ないし第3活性層のソースおよびドレイン領域とそれぞれ接続される第1ないし第3ソース電極及び第1ないし第3ドレイン電極と、前記第1ソース電極に接続されるデータラインを含む第2導電パターンと
を含み、
前記第1ないし第3ゲート電極、前記ゲートライン及び前記画素電極は、金属層が透明導電層上に形成される二重層構造を有し、
前記画素電極の透明導電層は、前記第2絶縁層及び前記金属層を貫通する透過孔を介して露出される
ことを特徴とする表示装置。 A substrate having an image display area and a driver area;
A first active layer formed in an image display region on the substrate, a second active layer and a third active layer formed in the driver region,
A first insulating film formed on the first to third active layers;
A first gate electrode, a second gate electrode and a third gate electrode which are formed on the first insulating layer corresponding to the first to third active layers, respectively, and a gate line connected to the first gate electrode; And a first conductive film including a pixel electrode;
A first hole is formed on the first insulating layer on which the first conductive layer is formed, and a contact hole exposing the source and drain regions of the first to third active layers and a transmission hole exposing the pixel electrode are formed. Two insulating films;
First to third source electrodes and first to third drain electrodes formed on the second insulating film and connected to source and drain regions of the first to third active layers, respectively, and the first source electrode A second conductive pattern including a data line connected to
Including
The first to third gate electrodes, the gate lines, and the pixel electrodes have a double layer structure in which a metal layer is formed on a transparent conductive layer.
The transparent conductive layer of the pixel electrodes, the display device characterized in that it is exposed through a transmission hole which penetrates the second insulating layer and the metal layer.
前記第1活性層と接続されたストレージ下部電極と、
前記ストレージ下部電極が前記第1絶縁層を挟んで前記ストレージラインと重畳されて形成された第1ストレージキャパシタと
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 A storage line having the double layer structure;
A storage lower electrode connected to the first active layer;
The display device according to claim 1, further comprising a first storage capacitor formed by overlapping the storage lower electrode with the storage line with the first insulating layer interposed therebetween.
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 The display device according to claim 2 , wherein the storage line intersects the data line.
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 It said first drain electrode, a display device according to claim 2, further comprising a second storage capacitor formed above is overlapped with the storage line across the second insulating layer.
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 The display device according to claim 2 , wherein the storage lower electrode extends from the first active layer and includes an impurity.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 Before Symbol first drain electrode, a display device according to claim 1, characterized in that it is directly connected to the transparent conductive layer of the pixel electrode.
ことを特徴とする請求項6に記載の表示装置。 The display device according to claim 6 , wherein the first drain electrode is in contact with a metal layer of the pixel electrode.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the metal layer of the pixel electrode surrounds the periphery of the transmission hole.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the first to second active regions include a channel region, a source region and a drain region, and an LDD (Lightly Doped Drain) region.
ことを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 The display device according to claim 9 , wherein the source and drain regions are doped with n + impurities.
ことを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 The display device according to claim 9 , wherein the LDD region is formed between the source region and the drain region and is doped with an n-impurity.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the display device is a liquid crystal display device, and further includes a liquid crystal layer on the substrate.
前記活性層上に第1絶縁膜を形成する工程と、
第1ゲート電極、第2ゲート電極及び第3ゲート電極と、前記第1ゲート電極と接続されたゲートラインと、前記第1絶縁膜上の画素電極とを含み、金属層が透明導電層上に形成される二重層構造を持つ第1導電パターンを形成する工程と、
前記第1活性層及び第2活性層上に第1不純物でドープされたソース及びドレイン領域を形成する工程と、
前記第3活性層上に第2不純物でドープされたソース及びドレイン領域を形成する工程と、
前記第1導電パターン上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第1、第2及び第3活性層のソース及びドレイン領域を露出させるソース及びドレインコンタクトホールを形成し、前記画素電極の前記透明導電層を露出させる透過孔を形成する工程と、
前記第1、第2及び第3活性層のソース及びドレイン領域に接続された第1、第2及び第3ソース及びドレイン領域と、データラインを含む第2導電パターンとを形成する工程とを含み、
前記第1ドレイン電極は、前記画素電極の前記透明導電層と接続される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。 Forming a first active layer to a third active layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the active layer;
A first gate electrode; a second gate electrode; a third gate electrode; a gate line connected to the first gate electrode; and a pixel electrode on the first insulating film; and a metal layer on the transparent conductive layer. Forming a first conductive pattern having a double layer structure to be formed;
Forming source and drain regions doped with a first impurity on the first active layer and the second active layer;
Forming source and drain regions doped with a second impurity on the third active layer;
Forming a second insulating film on the first conductive pattern;
Forming source and drain contact holes exposing the source and drain regions of the first, second and third active layers, and forming transmission holes exposing the transparent conductive layer of the pixel electrode;
Forming first, second and third source and drain regions connected to the source and drain regions of the first, second and third active layers, and a second conductive pattern including a data line. ,
The method for manufacturing a display device, wherein the first drain electrode is connected to the transparent conductive layer of the pixel electrode.
前記第1導電層をパターニングしてストレージラインを形成する工程と、
前記ストレージ下部電極を前記ストレージラインと重畳させることで、ストレージキャパシタを形成する工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 Forming a storage lower electrode extended from the first active layer;
Patterning the first conductive layer to form a storage line;
The method of manufacturing a display device according to claim 13 , further comprising: forming a storage capacitor by overlapping the storage lower electrode with the storage line.
ことを特徴とする請求項14に記載の表示装置製造方法。 The display device manufacturing method according to claim 14 , wherein the storage line is juxtaposed with the data line.
ことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 14 , further comprising forming a second storage capacitor by overlapping the storage line with the first drain electrode.
ことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 14 , further comprising a step of implanting impurities into the storage lower electrode.
ことを特徴とする請求項14に記載の表示装置の製造方法。 The method further comprises forming an LDD region between a channel region overlapping with the first and second gate electrodes and the source and drain regions on the first and second active layers. 14. A method for manufacturing the display device according to 14 .
ことを特徴とする請求項18に記載の表示装置の製造方法。 The LDD region, according to claim 18, characterized in that as a mask the first and second gate electrodes are formed by doping n- impurity in each part of the first and second active layers Method of manufacturing the display device.
前記第1絶縁膜をパターニングして前記透過孔を形成する工程と、
前記透過孔を介して、前記画素電極の前記金属層をエッチングして、前記画素電極の透明導電層を露出させる工程とを含む
ことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 The step of forming the transmission hole includes:
Patterning the first insulating film to form the transmission hole;
The method for manufacturing a display device according to claim 13 , further comprising: etching the metal layer of the pixel electrode through the transmission hole to expose the transparent conductive layer of the pixel electrode.
ことを特徴とする請求項20に記載の表示装置の製造方法。 21. The method of manufacturing a display device according to claim 20 , wherein the transmission hole penetrates the first insulating film and the metal layer, and the metal layer surrounds the periphery of the transmission hole.
ことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 The method of manufacturing a display device according to claim 13 , further comprising forming a buffer film between the substrate and the first, second, and third active layers.
ことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 13 , wherein the display device is a liquid crystal display device and further includes a liquid crystal layer on the substrate.
ことを特徴とする請求項13に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 13 , wherein the first drain electrode is in contact with a metal layer of the pixel electrode.
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